Motorgehäuse und Kurbeltrieb

Der Zylinderblock und das Kurbelgehäuse sind aus Grauguss hergestellt, die siebenfach gelagerte Kurbelwelle ist geschmiedet und hat angeschraubte Gegengewichte. Von den Kolben wird die Kraft über geschmiedete Pleuelstangen auf die Kurbelwelle übertragen. Der Motor hat Einzelzylinderköpfe aus Grauguss, die mit Stehbolzen angeschraubt sind. Im Kurbelgehäuse des Motors sind Kühlmittel-, Kraftstoff- und Ölports sowie Ölkühler, Pumpe-Düse-Einheiten und Ölspritzdüsen integriert. Die Ölwanne des Motors ist aus einer Aluminiumlegierung hergestellt und fasst 27 Liter. Sie muss für den ordnungsgemäßen Betrieb mindestens 16 Liter enthalten, das Volumen des Ölfilters ist nicht mit eingerechnet.

Nockenwelle

Der OM 457 hat eine seitliche untenliegende, siebenfach gelagerte Nockenwelle. Sie wird über ein Stirnrad vom Schwungrad aus angetrieben. Am Stirnrad der Nockenwelle ist ein Zahnrad angebracht, das den Luftkompressor und die Pumpe für die Servolenkung antreibt. Am Ende der Nockenwelle sitzt ein Zahnrad, das die Kraftstoffpumpe antreibt. Die Nockenwelle pro Zylinder hat je einen Ein- und Auslassnocken, sowie einen weiteren Nocken, der die Pumpe-Düse-Einheit betätigt.

Ventiltrieb

Über Stößel, Stoßstangen und Kipphebel betätigt die Nockenwelle pro Zylinder je zwei hängende Ein- und Auslassventile (OHV). Die Einlassventile sind dabei über eine horizontalen Traverse (Ventilbrücke) verbunden, gleiches gilt für die Auslassventile. Auf die Mitte dieser Traversen wirken die im 45°-Winkel dazu angeordneten Kipphebel. Anders als bei einem Vierventilsystem mit zwei obenliegenden Nockenwellen (DOHC) werden Ein- und Auslassventile von derselben Nockenwelle gesteuert und es gibt nur zwei Nocken für vier Ventile.

Kolben

Die Kolben sind aus einer Aluminiumlegierung und unterhalb der Kolbenringe graphitbeschichtet. Sie haben beim genannten Durchmesser von 128 mm eine Höhe von 140 mm. Die Masse der Kolben beträgt 2470 g. Die Kolben haben drei Kolbenringe. Der erste Kolbenring ist ein chromkeramikbeschichteter Trapezring aus Grauguss. Der zweite Kolbenring ist konisch und chrombeschichtet, der dritte Kolbenring ist aus Gusseisen mit angeschrägtem Rand und Ringfeder. Innerhalb des Kolbens läuft ein Kühlkanal, der von Kühlöl gespeist wird. Der Brennraum im Kolben (die Kolbenmulde) ist geteilt und fasst 93,6 cm³. Die Kolbenkronen werden von Ölspritzdüsen im Kurbelgehäuse gekühlt, die Kolbenbolzen haben einen Durchmesser von 52 mm.

Kraftstoffsystem

Der Kraftstoff wird durch Sechs- oder Siebenlochdüsen mit bis zu 1800 bar in den Zylinder eingespritzt, die über verhältnismäßig kurze Hochdruckleitungen mit Pumpe-Leitung-Düse-Einheiten verbunden sind. Anders als bei einem Common-Rail-System hat jeder Zylinder eine eigene Hochdruckpumpe mit eigenem Hochdruckkreislauf. Die Pumpe-Düse-Einheiten stehen neben den Zylindern und werden direkt von der darunterliegenden Nockenwelle betätigt. Die Treibstoffmenge wird mit Magnetventilen vom Steuergerät gesteuert. Der benötigte Kraftstoff fließt zunächst vom Kraftstofftank in den Kraftstoffkühler, der am Kurbelgehäuse befestigt ist. Von dort läuft der Kraftstoff in die Kraftstoffpumpe, die den Kraftstoff in den Kraftstofffilter pumpt. Der Kraftstofffilter ist beheizt und ist für Länder mit schlechter Kraftstoffqualität (primär Osteuropa) mit einem Wasserabscheider ausgestattet. Vom Kraftstofffilter fließt der Treibstoff in die Pumpe-Düse-Einheiten. Überschüssiger Kraftstoff wird über eine Leckleitung zunächst einem Drucksteuerventil zugeführt, das den Kraftstoff in die Kraftstoffpumpe zurückleitet. Von der Kraftstofffilterleckleitung fließt überflüssiger Treibstoff zurück in den Tank. Als Kraftstoffe können Dieselkraftstoffe nach EN 590 oder EN 14214 verwendet werden.

Kühlsystem

Das Kühlsystem hat einen Wasserkühler und fasst 15 Liter, das von einer Förderpumpe mit 7,7 Litern Förderleistung pro Sekunde bei Motornenndrehzahl umgewälzt wird. Ab einer Temperatur von 83 °C öffnet das Thermostat das Ventil vom Motorwasserkreislauf zum Wasserkühler, ab 95 °C ist es vollständig geöffnet. Die maximale Wassertemperatur soll 100 °C betragen. Zusätzlich zum Wasserkühler hat der Motor noch einen Lüfter, der in zwei Varianten angeboten wird. Die erste Variante hat eine ölhydraulische Kupplung, deren Kraftübertragung von der Viskosität des Öls abhängt. Mit steigender Motortemperatur ändert sich die Viskosität des Öls, wodurch sich der Lüfter schneller dreht. Nachteilhaft bei dieser Variante ist die Trägheit. Die zweite Variante hat eine elektromagnetische Kupplung, die die Lüftergeschwindigkeit präziser steuern kann. Spätestens alle drei Jahre soll das Kühlmittel im Motor ersetzt werden.

Hilfsaggregate

Der Motor wird von einem Abgasturbolader von BorgWarner mit festen Leitschaufeln aufgeladen. Die Ladeluft wird von einem Ladeluftkühler abgekühlt, bevor sie den Ansaugtrakt erreicht. Das Abgas wird bei der Euro-5-Emissionsnorm mit SCR-Katalysator und AdBlue gereinigt. Der Luftkompressor für die Druckluftanlage fördert 890 Liter pro Minute mit 12 bar Systemdruck und Motornennleistung. Die elektrische Anlage arbeitet mit 24 Volt Spannung und wird von bis zu zwei Keilrippenriemen getriebenen Alternatoren mit Spannung versorgt. Zum Anlassen des Motors dient ein Starter mit 7 kW Leistung.

Literatur

• Daimler Chrysler: Powersystems • Industrial Engines Maintenance and Repair Series 457, 500 and 900 Advanced Training. Mai 2003

Einzelnachweise

1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Mercedes-Benz: Technical Data: OM 457 LA. 21. Dezember 2009
2. ↑ Mercedes-benz: Diesel- und Gas-Motorensysteme für On-Highway-Anwendungen EURO V und EEV. Juli 2013